语音接口已经成为一个改变人机交互方式的全新切入点。这些系统如何工作？打造这样一款设备在硬件方面有什么要求？随着语音控制接口变得越来越普及，德州仪器（TI）的一位工程师对此技术进行了深入的了解，并分享了其对这项技术的认识和看法。
语音接口是什么？
语音识别技术自20世纪50年代起开始出现在我们身边。那时贝尔实验室的工程师创建了一款可以识别单个数字的系统。然而，语音识别只是完整语音接口技术的一部分。语音接口包含传统用户接口的所有方面：它能呈现信息并为用户提供一种操控方式。在语音接口中，操控或者甚至一些信息的呈现都将通过语音实现。在一些如按钮或显示屏等传统的用户接口上，也可能配置语音接口这一选项。
大部分人遇到的第一款语音接口设备很有可能是移动电话，或者是个人电脑上非常基础的将语言转换成文字的程序。然而，这些设备的运行都非常缓慢、识别不精确且可识别的词汇有限。
那是什么将语音识别从一种附属性功能变成了计算机世界炙手可热的技术呢…
C28x+FPU架构的C2000微处理器在原有的C28x定点CPU的基础上加入了一些寄存器和指令，来支持IEEE 单精度浮点数的运算。对于在定点微处理器上编写的程序，浮点C2000也完全兼容，不需要对程序做出改动。浮点处理器相对于定点处理器有如下好处：
一、IEEE754格式的浮点数
C28x+FPU的单精度浮点数遵循IEEE754格式。它包括：
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31 |
30 23 |
22 0 |
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符号位 |
阶码 |
尾数 |
表1：IEEE单精度浮点数
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符号位S |
阶码E |
尾数M |
值 |
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0 |
0 |
运动检测器广泛部署于家庭、商业楼宇和其他设施中，当感知到指定区域有人员存在时，其会发出通知。检测器通过声音、光线或有线和无线传输方式将这些通知传送到其他装置，如控制面板、报警或云应用。
基于无线运动检测器的系统更容易安装和扩展，因为其消除了通过穿墙布线的麻烦。一些典型的感测方法包括被动红外（PIR）、超声波发射器和微波发射器。无线运动检测器系统安装在室内或户外，主要用作入侵检测系统，由于其射频（RF）性能优良、功耗低、成本低，因此通常使用Sub-1 GHz无线技术。
使用SimpleLink Sub-1 GHz无线MCU进行设计
作为SimpleLink™微控制器（MCU）平台的一部分，TI的片上系统（SoC）Sub-1 GHz解决方案（CC13x0无线MCU）可在单个芯片上提供低功耗和外设丰富的MCU，带有集成RF解决方案。在传感器系统（如下图1所示）中，低功率无线MCU作为系统的主要MCU运行，可直接与传感器或放大器…
由于家庭和楼宇自动化、资产管理、工厂和过程自动化以及个人护理、健康和健身等一系列应用的开发，低功率无线技术的发展在过去几年加速发展。创新的核心是能够轻松访问和集成低功耗传感器及其数据。这些传感器现在可设计为微型外形，由单个无线微控制器（MCU）提供动力，通过无线通信，并通过小型纽扣电池运行多年。因此，将感测节点添加到任何现有的安装变得简单和廉价。这释放了应用程序收集和处理来自传感器的信息的潜力，并将数据显示给消费者，自动执行操作，自主制定更复杂的决策或指导最终用户进行制作。在家中自拍：联网温控器正从温度传感器和电表中收集数据，使您能够在高峰期的边缘运行。然后，您需要采取行动查询公用事业提供商，并通知您电量在下一个小时内正在增加，因此最好降低空调（AC）的使用次数。
这些应用的两个宏观趋势是显著的：
目前，借助于多种不同的无线技术，将低功耗节点连接至互联网已经成为可能。
在所有的无线技术中，利用Sub-1 GHz波段进行通信能够在系统总成本和复杂度更低的情况下实现最远的范围。同时，Sub-1 GHz更加适合用于例如办公室、楼宇和家庭等室内环境，并且拥有最低的功耗。
但是，如果要释放物联网（IoT）的全部潜能，仅仅创建一条连接节点和互联网的链路是远远不够的。
用于诊断和自动化的云端管理系统需要仅仅有条的控制大量传感器。而工厂、楼宇和零售业的中央服务器必须实现大规模的程序管理和自动化，以减少维护费用。
在家中的消费者需要一个类似于安防系统告警面板的中央枢纽，以保证各种低功耗传感器和节点的数据通信流保持协调一致，同时随时可以连接至互联网。
无线连接作为IoT的一种解决方案，能够满足系统部署对于大量（从数十个到数百个）“鲜活”节点的需求。这也意味着定义技术的目的在于识别不同场景中节点所传输的数据类型…
感应应用的物理体积越来越小。无论您是设计出需要在工厂中收集的远程工业传感器节点（图1），抑或是下一个智能穿戴式设备的传感器，空间正成为一种稀缺资源。
另一方面，对于在微控制器（MCU）或系统级本地可用的集成和处理的需求越来越多。将来自机架或测试台的离域测量直接插入节点，结合先进的处理功能，以支持本地分析，使远程节点能够做出更及时和明智的决策，最大限度地减少通信延迟并减轻通信链路的不可用性。
这两种趋势——物理尺寸减小，更多的集成——具有同等吸引力，但并不总是相辅相成。嵌入式应用程序开发人员的挑战是挑选正确的产品，以适应其物理体积和计算方面的约束。
图1：空间受限的工业无线传感器节点
MSP432™MCU系列采用生产就绪的80管脚球栅阵列（BGA）封装进行扩展，将MSP432 MCU的高性能功能引入到5mm×5mm以内的尺寸（图2），以适应对空间有限的工业应用的要求…
随着Bluetooth®5的提速，您是否也想要抢占先机，快人一步？现在，工程师可以借助TI针对单模Bluetooth低功耗应用、首款通过全面认证的Bluetooth5协议栈轻松支持高速模式。
Bluetooth®5是开创性的，这种新型高速模式使数据传输速度高达2Mbps，相当于Bluetooth4.2速度的两倍、Bluetooth4.0速度的五倍，而且不会增加功耗。除了更快的速度之外，这种模式还可以显著改善能效和无线共存，以缩短无线通信时间。Bluetooth5实现了无与伦比的灵活性，用户可以根据应用需求，通过高速或远程模式来分别调整速度和距离。
由于目前数据的传输速度已经能够达到2Mbps，开发人员可以使用语音、音频、成像和数据记录等以往Bluetooth低功耗无法提供的信息来开发他们的应用。凭借高速模式，现有应用可以实现更快速的响应、更丰富的使用和更长的电池寿命。此外，值得一提的是，Bluetooth5还可以实现更快…
借助核心技术规格5.0版本，Bluetooth®不再作为一个只用于个人局域网络（PAN）的无线协议存在。在这个技术规格中新增加了3个数据速率，其中两个是专门定制的，用来提高Bluetooth低能耗连接的范围。通过良好的室内和室外覆盖率，该提升可以使网络变得更加便捷，而且非常适用于住宅、楼宇和工业自动化中所使用的物联网（IoT）产品。
不过，Bluetooth 5无线链路的实际范围到底是多少？通过使用全新的125kbps编码物理层 （PHYsical）格式，TI此前曾演示过基于两个SimpleLink™ Bluetooth低能耗CC2640R2F无线微控制器（MCU）LaunchPad™开发套件之间1.6km的室外范围，而这个范围实在是令人印象深刻。那么，我们为什么不在CC2640R2F无线MCU数据表中明确提出1.6km范围的技术规格呢？
来之不易的微型芯片：CC2640R2F无线MC…
工业以太网协议是工厂自动化的一个重要组成部分。现在出台了许多协议标准，包括EtherCAT、Profinet、Powerlink、以太网/工业协议（IP）和Sercos III。拥有众多不同协议使开发可用于多个不同网络的解决方案更具挑战性。一个解决方案是拥有一个可针对不同协议进行再编程的单个设备，如TI最新推出的AMIC110片上系统（SoC）。
TI Sitara™ARM®处理器通过可编程实时单元工业通信子系统（PRU-ICSS）实现10多种工业通信标准。如果设计中已存在现有的应用处理器，添加全功能ARM®处理器则可能不切实际。若是这种情况，您可利用现有产品，还可通过添加像AMIC110 SoC这样的通信处理器来实现PRU-ICSS的功能。尽管AMIC110SoC包含ARMCortex®-A8内核，但它可运行以太网堆栈，而非作为主处理器…
在目前竞争激烈的市场环境下，提高生产和供应链的效率是取得成功的两条途径。这些改进与提升包括增强机器的可靠性、规划精简它们的易用性，或者为它们的运行提供更加准确的数据。基于在工厂中如何利用工业自动化系统进行信息传输，这些设想都可成功实现。
工厂内究竟都在发生些什么？
为了保持机器的顺畅运转，操作员必须快速识别生产线上可能出现的任何故障。例如，一台汽水装瓶机需要根据剩余汽水量来提醒操作员补充汽水。一旦系统感测到剩余汽水量不足，这个系统随后会通过一个人机界面（HMI），在手持设备、大型控制室或者机器本身的显示屏上显示状态更新。HMI的范围可以从简单的分段显示装置到高分辨率LCD显示器。
显示系统通常拥有一个应用处理器来运行诸如Linux或VXWorks®等操作系统，这可以实现对Qt等框架的访问，从而进行图形用户界面（GUI）的设计。某些处理器甚至包括图形加速器，以便在减轻主处理器负载的同时，提供复杂精细的图形处理。广泛的…
大多数商用雷达系统，特别是高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 中的雷达系统，均基于锗硅(SiGe)技术。目前的高端车辆都有一个多芯片SiGe雷达系统。虽然基于SiGe技术的77GHz汽车雷达系统满足自适应巡航控制时的高速度要求，但它们体积过大、过于笨重，占用了大量电路板空间。
随着车辆中雷达传感器数量的不断攀升，目前车辆中至少有10个雷达传感器（前置、后置和车角），空间上的限制就要求每个传感器必须体积更小、功耗更低，并且性价比更高。某些正处于开发阶段的现有雷达系统将促使发射器、接收器、时钟和基带功能集成在一个单芯片内，而这将把前端芯片的数量从4个减少到1个，不过这只适用于雷达前端。
通过充分利用互补金属氧化物半导体(CMOS)技术，并将嵌入式微控制器 (MCU)和数字信号处理(DSP)以及智能雷达前端集成在内，TI已经将集成度提升至新高度。前端具有处理功能将尽可能降低雷达系统尺寸、功率、外形尺寸和成本，从而进一步实现车辆内多个雷达系统的安装…
根据IHS Markit的最新数据显示，截至2020年，全球联网设备的数量将达到307亿个，而这个数字将在2025年增长至754亿个。全球联网设备的爆炸式增长不仅为市场带来了新的机遇，也为其未来的发展提出了更多挑战。基于这一现状，贝恩咨询（Bain & Company）对超过170位来自物联网（IoT）和分析解决方案企业的高管以及超过500位意图部署IoT解决方案的高管进行了采访，而他们对部署IoT解决方案提出了自己的顾虑，包括：
为了帮助IoT开发人员解决以上顾虑，德州仪器（TI）于今年三月推出了全新的SimpleLink™ 微控制器（MCU）平台。作为目前业内最广泛的有线和无线MCU平台…
在TI，我们充分认识到，互联技术行业的竞争正在愈演愈烈。在这个大背景下，TI不断寻求全新的方法，希望在帮助开发人员更快适应行业最新趋势并伴随行业共同快速成长的同时，能够率先将产品推出市场，为用户提供创新型互联应用。
去年，TI发布了全新资源——SimpleLink™ Academy。这个经过精心策划、由数十个培训模块所组成的集合由论题专家开发，目的是帮助开发人员在使用SimpleLink微控制器（MCU）平台进行开发时有更高的工作效率。每个培训模块都可以提供详细的背景信息、交互式小测验、编码训练等。通过这个动手学习的方法，用户可以对SimpleLink MCU平台有一个更全面的了解，并且能更好地从总体上理解TI RTOS、TI Driver API和连通性的繁杂之处。
图1：不同主题内不断增加的培训模块列表
图2：交互式小测验示例
图3：基于任务的练习
TI Resource…
随着全球互联程度的日益加深，嵌入式系统解决方案也在不断增加新的连接选项，以及高级感测能力和本地分析功能。与此同时，越来越多新功能的出现也推动了对于全新协议栈、复杂算法和综合软件框架的需求，以对系统的复杂度进行更好地安排调度和管理。
目前，即使是软件开发也正面临着多重压力，例如开发时间缩短和始终需要使产品满足不同的市场需求等，此外还要考虑各式各样的连接标准或其它的一些特殊要求。对于嵌入式项目来说，其所面临的挑战远不止这些，通常还包括碎片化的硬件平台、软件的不兼容以及连接标准不一致等。尽管公司不断在软件工程资源方面进行大量投入以改善软件开发所面临的诸多困境，这个改变过程仍会十分漫长，并且是一个极具挑战性的循环周期。
为了解决这些问题，德州仪器（TI）日前推出了全新的SimpleLink™ MCU平台。这款专门为开发人员设计的平台将业内最广泛的互联硬件产品库…
随着核心规范版本5.0的推出，蓝牙®不再是仅用于个人区域网络（PAN）的无线协议。该规范增加了三个新的数据速率，其中两个是专门为增加低功耗蓝牙的连接距离而量身定制的。这将促进具有良好室内和室外覆盖的网络，非常适合家庭、建筑和工业自动化的物联网（IoT）产品。
但是蓝牙5无线电链路的实际距离是多少？在本视频，中，我们展示了使用新125 kbps编码PHY（PHYsical）格式的两个低功耗SimpleLink™蓝牙CC2640R2F无线微控制器（MCU）LaunchPad™开发套件之间的1.6千米室外距离连接，非常令人印象深刻。那么，为什么我们在CC2640R2F无线MCU数据表中不规定为1.6千米？
微小的芯片撬动大世界：CC2640R2F无线MCU提供多种封装选项，包括2.7mm x 2.7mm芯片级封装（WCSP）
不幸的是，事实上却并非那么简单。作为系统开发人员和RF设计人员…
以下是关于TI最新蓝牙®低功耗设备所需了解的前5大事项：SimpleLink™ CC2640R2F无线微控制单元（MCU）。
5.扩展SimpleLink™ CC2640系列产品
CC2640R2F器件采用QFN封装，与SimpleLink蓝牙低功耗CC2640无线MCU引脚对引脚兼容，使其可以基于您的蓝牙低功耗应用尺寸轻松扩展到各个平台。CC2640系列继续以最低功耗提供业界领先的产品系列，可提供极致的设计灵活性，可在不产生问题的情况下无缝转换器件。
4.更大的可用闪存
随着用户应用变得日益复杂，额外的闪存对于下一代设计至关重要。使用CC2640R2F无线MCU，蓝牙4.2协议栈在ROM中，为用户应用程序代码释放80+KB的闪存。
3.晶圆级芯片（WCSP）封装
现在供应WCSP封装产品，CC2640R2F解决方案非常适用于具有极小2.7 x 2.7…
随着环境污染的加重，新能源在人们的生活中发挥着越来越重要的作用。电动汽车的市场份额也变得越来越大。但是电动车因电池容量的限制不能运行太长的距离。因此，电动车充电桩也变得越来越重要。电动车充电桩有两种类型，即直流充电桩和交流充电桩。直流充电桩具有更高的功率，可以输出直流电压，但成本太高。因此，交流充电桩的数量比直流充电桩大得多。但是交流充电桩需要与车载充电器一起使用。
对于车载充电器解决方案，大多数客户会选择两级式电源架构。第一级是PFC（功率因数校正）升压转换器，第二级是PSFB（移相全桥）或LLC转换器。
因为PFC的输出电压总是恒定的，当系统输出电压变化范围不大时，客户将选择效率更高的LLC转换器…
能源危机和环境污染对人们的生存构成严重威胁。作为改善人类生活环境的补救措施之一，新能源发电正在迅速发展。光伏微型逆变器是最受欢迎的解决方案之一被广泛应用。
光伏微型太阳能逆变器的辅助电源从光伏板获取电力。因为光伏板电压范围非常宽（9V-55V），并且控制板需要一些隔离电源。因此许多客户使用反激式电源作为辅助电源。反激电路和设计通常非常复杂。为了获得更好的电压调整率和负载调整率，它需要光电耦合器、基准电压和稳定的补偿回路。同时变压器和外围电路也会导致反激变换器的尺寸很大。和反激相比，Fly-buck是一种简单紧凑的隔离电源解决方案。Fly-buck 源于buck电路，只是把buck的电感换成变压器从而把能量传到副边侧。副边输出电压与原边测输出电压成比例（见图1）。LM5017是一款100 V、600 mA同步降压稳压器，集成了高侧和低侧MOSFET并采用恒定导通时间…
作者：Holly Gu East China EP FAE
作者：Zhengxing Li East China Analog FAE
随着智能手机和平板电脑等个人电子设备的广泛使用和电子设备性能的不断提高，人们对电池容量的要求越来越高，移动电源也变得越来越流行。移动电源是使用电池储能，在需要的时候向外提供能量的设备。大部分移动电源使用锂电池并且集成电池电源管理功能，它们可以通过各种电源如AC适配器充电，并给外部移动设备供电。
传统意义上，5V的USB接口是给手机和平板电脑等设备充电的标准接口。由于mini USB接口的电流容量限制（一般最大2A），5V的电源接口最多可以提供10W的能量。随着移动设备电池容量的增加，越来越长的充电时间成为终端消费者的一个头疼的问题。为了优化用户体验，出现了高电压（>5V）的充电方案…
未来，我们将看到更多使我们的居家生活更智能、更高效的家庭自动化设备。目前，ZigBee®技术是业界领先的全球无线标准，用于创建更智能的家居，提高居家生活的舒适性、便利性、安全性并改善能源管理。利用ZigBee技术，可以远程控制照明、无需使用钥匙即可打开门锁，还可以无线控制窗帘和百叶窗。为了更好地了解ZigBee智能家居解决方案的类型，我们就FeiBit的创新产品向其提出了一些问题，这些新产品均采用了TI ZigBee CC2530无线微控制器（MCU）。
1.什么是FeiBit和FBee？
FeiBit，飞比电子科技有限公司，寓意高速比特，于2010年在中国深圳成立。从那时起，飞比便专注于ZigBee技术和物联网（IoT）解决方案，公司建立了自己的ZigBee模块测试实验室和生产线，并通过了ISO9001 / 14001认证，2015年，公司的模块产量已超过100万个。飞比拥有一支由40多名工程师组成的强大的物联网解决方案开发团队…
将Wi-Fi®集成到物联网应用中面临哪些挑战？
随着物联网（IoT）的不断发展，许多新技术正在重新定义我们如何看待无线网络。作为每个家庭和办公室连接的基石，Wi-Fi®技术不断成熟；但将其设计到物联网应用中仍然可能存在一些挑战。
IoT设备通常由电池操作，这需要其部件具有小的形状因数、低成本和低功耗。由于这些限制，物联网开发人员通常寻找的平台具有简单软件架构、简易射频硬件和易推出的不具有高认证、合规性或测试成本的产品。衡量这些需求时，很容易理解为什么Wi-Fi并不总是大多数物联网应用的首选连接。
由于这些限制，Wi-Fi技术必须具有以下属性才能考虑用于物联网设计：
这对于设计师有何益处？
对于消费者来说，很难找出许多个人电子设备如电动剃须刀和牙刷之间的差异，这些电子设备挤满了商店的货架或布满互联网购物网站的页面。
决定购买哪种产品通常需要快速审查产品的电池寿命、高级功能、耐用性、多功能性和其他品质。为了从众多竞争设备中脱颖而出，一些制造商正在转向使用新的微控制器（MCU），这些微控制器集成了精确控制许多个人电子设备核心的微型电机所需的所有资源。
当然，低功耗是绝对要求，因为剃刀、牙刷等操作可不用充电电池。其中一些新的MCU，如TI的MSP430FR2311 MCU，集成了一个高性能的模拟前端，包括几个标准运算放大器及一个很少发现集成到MCU的超敏感的低电流互阻抗放大器（TIA）。
集成所有这些资源，及模数转换器（ADC），保持功耗降低，且TIA对个人电子设备真正有用，因为低泄漏TIA将检测从电池流出的极低电流。然后MCU可跟踪电池中剩余的电荷，并将该信息发送到小显示器，这样用户将知道何时对电池再充电…
第1步——一个有关想法和期望目标的短故事
由TI 系统工程师Britta Ruelander和Bhargavi Nisarga共同撰写
如何开始
当TI的超低功耗微控制器（MCU）业务起步时，我刚大学毕业，我发现我对于微控制器的特性和功能有很多疑问。我开始与更多有经验的同事定期讨论，以更好地了解MCU的功能及其典型用法。过段时间后，我意识到我可以分享我的学习经验，因此其他MCU新手可从我收集的信息中受益。而且，此博客系列是我与同事一起撰写的！
为什么又是一篇智能恒温博客？
我们想要专注于大多数人都熟悉的最终应用，但想要更好地了解如何使用MCU来实现。我们选择了智能恒温器终端应用程序，因为它涉及不同级别的细节和复杂性，同时仍处理基本的MCU特性和功能。智能恒温器应用的基本构件包括传感、处理、用户界面和无线连接，并且设计这些组件需要图1所示的多个MCU功能之间的交互。本系列的后续博文将引导您完成不同的实施步骤…
对于我们大多数人而言，使用百科全书已经是如同听八轨道磁带那样遥远的事了。从搜索信息到流媒体音乐，智能手机已经进一步提升了我们的生活，让业务经营、联系朋友甚至健康改善都变得更为容易。让我们来看下其给健康带来的最新益处：使用智能手机监测血糖水平。
过去十年里，血糖监测已经从米级尺寸演进为小巧的仪表。以前，人们每天需要无数次使用缓慢而笨重的测试仪监测体内的血糖含量。然后发展到动态血糖监测，其通过向手持式接收装置输出数据的一次性可穿戴传感器为患者提供动态血糖读数。随着科技的进步，接收装置中还采用了近场通信(NFC)技术，当靠近传感器时，其便会输出血糖读数。 现在，出现了使用蓝牙®低能耗的更好解决方案。
通过蓝牙低能耗技术，血糖传感器可以将数据无线传送给用户的智能手机或平板电脑，更便于持续监测血糖水平（图 1）。这能够提升用户的察觉意识，因为，当血糖水平过低或过高时手机会迅速提醒患者…
在万物互联的世界中，越来越多能够理解语音内容的电子设备逐渐进入我们的视线。在智能手机、平板电脑和笔记本等拥有Siri或Cortana应用程序的设备中，语音识别能够帮助用户搜索答案或控制周围的电子器件等。虽然这些应用程序让人眼前一亮，但是它们却占用了大量的处理能力和内存。所以，人们对于微控制器（MCU）因过小而无法识别语音的误解也就不足为奇了。
没错，MCU的低功耗和小尺寸设计虽然使它不足以理解全部语音内容，不过对于小型低功耗的嵌入式应用而言，也许只需识别几个定义明确的短语就大功告成了，例如“给我的咖啡加热”或“关灯”等。最近，德州仪器（TI）在CES上所展示的低功耗MSP432™ MCU上演示了这个功能。
TI还发布了一个用C语言代码编写的语音识别器库，这个库使得基于MSP432 MCU的应用能够识别用户个人经常使用的语音短语，在忽略其它语音内容的情况下可识别的短语多达11个…
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